高中 化學(xué) 必修 第二冊(cè) 第五章 化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素《專(zhuān)題突破(一) SO2的實(shí)驗(yàn)室制備 SO2和CO2的鑒別與除雜》教學(xué)設(shè)計(jì)

題型一SO2的實(shí)驗(yàn)室制備1．反應(yīng)原理Na2SO3＋H2SO4=SO2↑＋Na2SO4＋H2O。2．實(shí)驗(yàn)裝置3．注意事項(xiàng)(1)硫酸的濃度不宜過(guò)大也不宜過(guò)小。(2)用NaOH溶液吸收尾氣時(shí)應(yīng)防倒吸。針對(duì)練1.（2023·黑龍江大慶高一統(tǒng)考）實(shí)驗(yàn)室需要制備少量SO2并驗(yàn)證其性質(zhì)，下列實(shí)驗(yàn)裝置不能達(dá)到相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A．制取SO2B．干燥SO2C．收集SO2D．吸收SO2答案：B解析：A．實(shí)驗(yàn)室制備二氧化硫，常用Na2SO3固體與70%硫酸反應(yīng)制備，不需要加熱，題中所給裝置能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故A不符合題意；B．二氧化硫?yàn)樗嵝詺怏w，堿石灰是CaO、NaOH混合物，二氧化硫與堿石灰反應(yīng)，因此干燥二氧化硫，可用濃硫酸或P2O5等，題中所給裝置，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故B符合題意；C．二氧化硫的密度大于空氣，因此用向上排空氣法收集，題中所給裝置，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蔆不符合題意；D．二氧化硫有毒，為防止污染空氣，需要除去，常用堿液吸收，題中所給裝置，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，故D不符合題意。題型二SO2和CO2的鑒別與除雜1．SO2與CO2的鑒別(1)單一氣體的鑒別①SO2的漂白性：使品紅溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2。②SO2的氧化性：通入H2S溶液變渾濁的是SO2，無(wú)明顯現(xiàn)象的是CO2。③SO2的還原性：通入酸性KMnO4溶液或溴水等有色氧化性物質(zhì)中，使溶液褪色的是SO2，不褪色的是CO2。(2)混合氣體的鑒別流程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置eq\a\vs4\al()可將“除去SO2”和“檢驗(yàn)SO2是否除盡”合并為一個(gè)裝置，用較濃的酸性KMnO4溶液，顏色變淺。2．除去CO2中SO2的兩種方法(1)利用二氧化硫的還原性，用酸性高錳酸鉀溶液、氯水、溴水等除去。(2)利用亞硫酸的酸性比碳酸強(qiáng)，用飽和碳酸氫鈉溶液除去。針對(duì)練2.（2023·江西樂(lè)平高一檢測(cè)）檢驗(yàn)SO2中是否含有CO2，應(yīng)采取的措施是()A．通過(guò)澄清石灰水B．先通過(guò)足量Ba(OH)2溶液，再通過(guò)澄清石灰水C．先通過(guò)足量酸性KMnO4溶液，再通過(guò)澄清石灰水D．先通過(guò)足量小蘇打溶液，再通過(guò)澄清石灰水答案：C解析：A．SO2、CO2都能使澄清石灰水變渾濁，不能檢驗(yàn)，故A不符合題意；B．CO2和SO2都是酸性氧化物，都能與Ba(OH)2溶液反應(yīng)，通過(guò)足量Ba(OH)2溶液時(shí)，CO2、SO2能被全部吸收產(chǎn)生白色沉淀，不能檢驗(yàn)，故B不符合題意；C．SO2具有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色，通過(guò)足量酸性KMnO4溶液時(shí)，SO2轉(zhuǎn)化成SOeq\o\al(2-,4)，再通過(guò)澄清石灰水，如果澄清石灰水變渾濁，則說(shuō)明含有CO2，反之不含有，故C符合題意；D．H2SO3的酸性強(qiáng)于H2CO3，氣體通過(guò)NaHCO3溶液，會(huì)產(chǎn)生CO2，對(duì)原氣體中CO2的檢驗(yàn)產(chǎn)生干擾，故D不符合題意。針對(duì)練3.CO2氣體中含有少量SO2，欲得到純凈、干燥的CO2，通過(guò)如圖所示的洗氣瓶，①②兩瓶中所裝的試劑應(yīng)該是()A．①NaOH溶液；②濃硫酸B．①濃硫酸；②NaOH溶液C．①飽和NaHCO3溶液；②濃硫酸D．①濃硫酸；②Na2CO3答案：C解析：CO2和SO2都是酸性氧化物，通過(guò)NaOH溶液，全部被吸收，無(wú)法得到CO2，A、B錯(cuò)誤；亞硫酸的酸性強(qiáng)于碳酸，SO2與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)生成CO2，然后用濃硫酸干燥CO2，C正確；Na2CO3溶液與CO2發(fā)生反應(yīng)：Na2CO3＋CO2＋H2O=2NaHCO3，會(huì)吸收CO2，D錯(cuò)誤。針對(duì)練4.（2023·江蘇鎮(zhèn)江高一期末）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行SO2制備和性質(zhì)探究，下列實(shí)驗(yàn)原理和裝置不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)ABCD制備SO2探究SO2溶解性探究SO2氧化性吸收尾氣SO2答案：A解析：A．銅與濃硫酸共熱反應(yīng)生成硫酸銅、二氧化硫和水，題給裝置缺少酒精燈，不能用于制備二氧化硫，故A錯(cuò)誤；B．二氧化硫易溶于水，將充滿二氧化硫的燒瓶倒扣在水中，二氧化硫溶解導(dǎo)致燒瓶中壓強(qiáng)減小，水會(huì)進(jìn)入燒瓶中，則題給裝置能用于探究二氧化硫的溶解性，故B正確；C．二氧化硫具有弱氧化性，能與硫化鈉溶液反應(yīng)生成硫沉淀，則題給裝置能用于探究二氧化硫的氧化性，故C正確；D．二氧化硫是酸性氧化物，能與氫氧化鉀溶液反應(yīng)生成亞硫酸鉀和水，則題給裝置能用于吸收二氧化硫，防止污染空氣，故D正確。針對(duì)練5.如圖所示裝置可用于收集SO2并驗(yàn)證其某些化學(xué)性質(zhì)，下列說(shuō)法正確的是()選項(xiàng)試劑現(xiàn)象結(jié)論A酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有氧化性B品紅溶液溶液褪色SO2有漂白性CNaOH溶液無(wú)明顯現(xiàn)象SO2與NaOH溶液不反應(yīng)D紫色石蕊溶液溶液變紅色后不褪色SO2有酸性，沒(méi)有漂白性答案：B解析：酸性KMnO4溶液具有強(qiáng)氧化性，溶液褪色體現(xiàn)了SO2的還原性，A錯(cuò)誤；SO2使品紅溶液褪色體現(xiàn)了SO2的漂白性，B正確；SO2是酸性氧化物，可以與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SO3和H2O，C錯(cuò)誤；SO2的水溶液可以使紫色石蕊溶液變紅，說(shuō)明SO2的水溶液具有酸性，但二氧化硫不能漂白酸堿指示劑，故石蕊溶液變紅后不褪色，但不能說(shuō)明SO2沒(méi)有漂白性，D錯(cuò)誤。針對(duì)練6.下列溶液或用品：①澄清石灰水；②H2S溶液；③酸性KMnO4溶液；④溴水；⑤Ba(NO3)2溶液；⑥品紅溶液；⑦濕潤(rùn)的藍(lán)色石蕊試紙。不能區(qū)別SO2和CO2氣體的是()A．①⑦ B．①⑤⑦C．②③④⑤⑥ D．①⑤答案：A解析：SO2和CO2都屬于酸性氧化物，與澄清石灰水反應(yīng)分別生成白色CaSO3和CaCO3沉淀，均能使?jié)駶?rùn)的藍(lán)色石蕊試紙變紅，所以①⑦不能用來(lái)區(qū)別SO2和CO2；SO2具有氧化性，能將H2S氧化生成單質(zhì)硫（有淡黃色沉淀生成）；SO2具有還原性，能被酸性KMnO4溶液和溴水氧化（溶液褪色），能和Ba(NO3)2溶液反應(yīng)生成BaSO4沉淀；SO2具有漂白性，能使品紅溶液褪色，而CO2沒(méi)有這些性質(zhì)。針對(duì)練7.吸煙有害健康，因?yàn)橄銦煙熿F中含有CO、CO2、SO2、H2O等氣體，用①無(wú)水硫酸銅、②澄清石灰水、③紅熱氧化銅、④堿石灰、⑤品紅溶液、⑥足量酸性高錳酸鉀溶液等可將其一一檢驗(yàn)出，檢驗(yàn)出的正確順序是()A．混合氣→①→⑤→②→①→④→③B．混合氣→③→④→②→⑥→⑤→①C．混合氣→①→⑤→⑥→②→④→③D．混合氣→②→⑤→①→④→③→⑥答案：C解析：利用紅熱氧化銅檢驗(yàn)CO，利用品紅溶液檢驗(yàn)SO2，利用澄清石灰水檢驗(yàn)CO2，利用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)H2O(g)，利用高錳酸鉀除去多余的SO2，考慮排除干擾因素，正確的操作順序?yàn)闄z驗(yàn)H2O(g)→檢驗(yàn)SO2→除去多余SO2→檢驗(yàn)CO2→干燥氣體→檢驗(yàn)CO。針對(duì)練8.（2023·江蘇如東高一調(diào)研）某化學(xué)興趣小組為了探究常溫下某非金屬氧化物形成的未知?dú)怏w的成分。該小組成員將氣體通入澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁，持續(xù)通入發(fā)現(xiàn)渾濁又變澄清，由此該小組成員對(duì)氣體的成分提出猜想。[提出猜想]猜想1：該氣體為CO2；猜想2：該氣體為SO2；猜想3：_________________________________________________________________。為了驗(yàn)證猜想，該小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以探究：[實(shí)驗(yàn)探究]該小組同學(xué)按如圖所示裝置，將氣體從a端通入，則：(1)B中應(yīng)該裝試劑（填字母）。A．NaCl溶液 B．酸性KMnO4溶液C．鹽酸 D．澄清石灰水(2)A中品紅溶液的作用是________________________________________________。(3)D中澄清石灰水的作用是_____________________________________________。通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，該小組同學(xué)觀察到以下三個(gè)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：①A中品紅溶液褪色②C中品紅溶液不褪色③D中澄清石灰水變渾濁[得出結(jié)論](4)根據(jù)上述現(xiàn)象，該小組同學(xué)確認(rèn)該氣體的成分為_(kāi)_______________________________________________________________________。答案：氣體為CO2和SO2的混合氣體(1)B(2)驗(yàn)證混合氣體中是